Q k F P
L
k QL
F P
渗透率的单位： •SI制：μm2 •CGS制：达西(D)和毫达西(mD) •换算关系为：
1mD=987×10-6μm2=0.987×10-3μm2。
根据渗透率大小可将石油储集层分为6级：
级别 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级
Ⅵ级
渗透率（mD） ＞1000
1000－100 100－50 50－10 10－1 ＜1
砂岩孔隙度（％） ＞20
15－20 10－15 5－10
＜5
评价等级 很好 好 中等 差
无价值
二．渗透性
•岩石的渗透性是指在一定压力差下，岩石允许流 体通过的能力。
•岩石渗透性的好坏用渗透率表示。 •当单相流体通过孔隙介质并沿孔隙通道呈层状流 动时，服从达西直线渗透定律(H. Darcy,1856)：
（1－0.3）
渗透性评价 极好 好 中等
一般低渗 特低渗 超低渗
（可开发）
•绝对渗透率—单相流体 •有效渗透率/相渗透率—两相以上流体
ko、kg、kw •相对渗透率：kro、krg、krw
kro
ko k
•kro = 0～1。
•有效渗透率和相对渗透率取决于：岩石性质（润湿 性）、流体性质（可吸附性、黏度）及其数量比例 （饱和度）。
➢储层之所以能够储集油气，是因具备了两个特征： 孔隙性——直接决定岩层储集油气的数量； 渗透性——控制了储层内所含油气的产能。
➢决定孔、渗性好坏的根本因素是岩石的孔隙结构。
岩石中的各类孔隙 （红色部分）
1-分选良好、排列疏松的砂； 2-分选良好、排列紧密的砂； 3-分选不良，含泥、砂的砾石； 4-经过部分胶结的砂岩； 5-具结构性孔隙的黏土； 6-经过压实的黏土； 7-发育裂隙的岩石； 8-具有溶隙和溶穴的可溶岩石。
•不同孔隙结构的毛细 管压力曲线/压汞曲线
进汞饱和度SHg%=
某一阶段进汞量/总进汞量
反映：孔隙－喉道的分选性
•不同类型孔隙结构的毛细管压力曲线
孔隙－喉道的 分选性
Capillary pressure curves for various reservoirs: (1)a clean, well-sorted with uniform pore diameters, (2)an intermediate quality reservior, (3)a poor quality reservior with a wide range of pore diameters.
So
Vo VP
100%
•油、水两相
•油、气两相
三．孔隙结构
•储集岩的孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何 形状、大小、分布及其相互连通关系。 •岩石的孔隙结构由孔隙和喉道组成。孔隙主要起储存流 体的作用，而喉道主要影响岩石的渗透性。
•分析孔隙结构方法：压汞法、铸体法及铸体薄片法 •压汞法：研究孔隙结构的理论根据是毛细管原理
（据迈因策尔修改、补充）
一．储层的孔隙性
•储集层中的孔隙：
•总孔隙度/绝对孔隙度（φt）：
t
Vp Vt
100%
•孔隙通常可分为三类： ① 超毛细管孔隙（d＞500m） ② 毛细管孔隙（500 ～ 2 m） ③ 微毛细管孔隙（d＜2 m）
连通孔隙/ 有效孔隙
•有效孔隙度（φe）：
e
Ve Vt
100%
石油与天然气地质学
第三章 储集层与盖层
Reservoir rock and Caprock
•储集层的物理性质 •常见的储集层类型 •盖层
§1 储集层的物理性质
➢油气储存在地下一些岩石的孔、洞、缝之中， 其储集方式与水充满在海绵里相似。
➢凡是能够存储和渗滤流体（油、气 、水）的岩 层都可以称之为储集层。
2 cos
Pc
rc
•大部分沉积岩亲水，当 油气通过孔隙介质时一般 作为非润湿相，都要面临 毛细管压力的作用。
•实验时，汞作为非润湿相，其属性可近似代表油、 气通过岩石孔隙介质时的情形。(界面张力)
•从外界向岩样注入汞时， 随外界压力由小逐渐增大， 汞最先进入的是一些大的 孔隙，然后才是小的孔隙 和喉道。
评价指标：
1、排驱压力（Pd） 2、饱和度中值压力 （Pc50） 3、最小非饱和的孔隙 体积百分数（Smin%） 4、孔喉半径集中范围 和频数
我国部分油区砂岩储集层的物性特征
地区
层系
孔隙度 ％
饱和度中值 渗透率 排驱压力
压力(汞) mD (汞)atm
atm
产能
主要孔隙类型
100-
松辽 葡Ⅰ-Ⅲ层 20-30
0.1-1.5
0.7-3
高
300
粒间孔隙
华北 沙河街组三段 15-25 2 - 500 0.2-6
2-25
中-高
粒间孔、杂基内微孔隙
鄂尔多斯
延安组 延长组
15-25 5- 300 9- 15 0.1- 5
<l- 4 3- 30
8-20
中
杂基内微孔隙、粒间孔
10 - >50 无自然产能
杂基内微孔隙
川西北 须家河组 1- 5 <0.1 >20
如裂缝发 >70
育可产气
晶间孔
好 玉门 M层
中
20- 25 30-100 1- 4 17- 20 10- 30 4- 8
3- 10 10- 80
中 中-低
充填未满孔、胶结物晶间 孔，粒间孔、构造裂缝 充填未满孔、杂基内微孔隙
差 10- 17 0.5- 10 10- 20
>100
低
杂基内微孔隙、晶间隙
•砂岩：φe=5～30%，一般10～20%； •碳酸盐岩，φe＜5%。
裂缝系统
•裂缝描述参数：产状、延伸长度、 切层深度、宽度、裂缝倾角、裂缝 长度、裂缝线密度、充填性。 •裂缝孔隙度：尚无成熟测试技术， 可通过测井数据（成像测井、双孔 隙度模型）间接计算。
砂岩储层的孔隙度评价分级
级别 1 2 3 4 5
研究孔隙结构的其它方法
•铸体法：将液体有机玻璃（红、蓝、黄）单体在常 温下注入岩样，经高温聚合成有机玻璃，将岩样在HF 中浸泡，溶掉岩石骨架部分后，可见孔隙的空间展布、 立体构架。 •铸体薄片法：在岩石注入有机玻璃后，磨片在显微 镜下观察，可分辨岩石中的孔、喉分布(铸体鲜艳)。 •有机玻璃：环氧树脂，透明、化学稳定，易染色。
（据罗蛰潭、王允诚，1986）
相关术语
• Reservoir rock (bed) 储集岩（层） • Caprock 盖层 • Porosity 孔隙度 • Permability 渗透率 • Porous media 孔隙介质 • Porous structure 孔隙结构